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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE NOGALES

Sistema generador de energía autosustentable para la carga de dispositivos electrónicos, utilizando una

bicicleta estática

Responsables: Gabriel Antonio López Valencia Luis Arturo Medina Muñoz Sara Torres Álvarez Juan Manuel Gil Lujan H.NOGALES; SONORA SEPTIEMBRE 2015

Universidad Tecnológica de Nogales 1

SISTEMA GENERADOR DE ENERGIA AUTOSUSTENTABLE

Contenido

No. Tema Pags.

I.- INTRODUCCION……….……………..…………………... 2 II.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA…...……………… 3

III.- JUSTIFICACIÓN…..………………………………..…….. 4 IV.- OBJETIVO.………………………………………...….…… 5

Objetivos específicos……………………………………… 5 V.- HIPÓTESIS.…….………………………..………….…….. 6

VI.- ANTECEDENTES.………..………………………………. 7 Energía Eléctrica………………………………………….. 7 Electricidad y la Sociedad………………………………… 7 Generación de energía eléctrica………………………… 8 Bicicleta…………………………………………………….. 9 Componentes Bicicleta…………………………………… 9 Alternador………………………………………………….. 11 Componentes alternador…………………………………. 11 Batería de automóvil………………………………………. 13 Inversor o Convertidor…………………………………….. 14

VII.- METODOLOGÍA.………………….………………………. 16 Técnicas e instrumentos a emplear…………………….. 16 Plan de acción…………………………………………….. 17 Plan de trabajo…………………………………………….. 19 Planteamiento……………………………………………… 20 Tiempo estimado del proyecto…………………………… 22

VIII.- RECURSOS MATERIALES....…………………..……….. 23 Factibilidad…………………………………………………. 24 Diseño propuesto………………………………………….. 26 Materiales…………………………………………………... 26

IX.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS…………..……..….. 27



I.- INTRODUCCION

La humanidad como primer paso para producir energía utilizó las

llamadas energías de sangre que consistían en el uso de animales

domésticos y esclavos humanos para trabajar la tierra y cumplir otros

fines energéticos, pero fue descartada debido a baja sustentabilidad. Al

pasar el tiempo la idea se focalizó en producir energía a través de los

recursos naturales disponibles como el viento y el agua, pero estas

fuentes de energías cambiaron radicalmente hasta el descubrimiento

del vapor, a través de la combustión de madera o carbón. El vapor a su

vez nos permitió producir un vector energético como la electricidad que

actualmente aporta la energía a un 40% de las necesidades humanas,

especialmente en el ámbito doméstico, posteriormente llegaríamos a la

utilización de combustible fósiles líquidos y la fisión atómica.

La gran demanda de energía eléctrica y la gran riqueza de recursos

hídricos produjeron el uso de la energía hidráulica a través de la

construcción de grandes centrales hidroeléctricas de dimensiones

considerables. La energía hidráulica se ha utilizado durante años para

uso directo en la generación de energía eléctrica.

En la actualidad tiene especial importancia la construcción de

pequeños sistemas generadores de energía como alternativa de

generación energética en zonas rurales de difícil acceso donde no llega

una red electro energética. Los sistemas eléctricos interconectados han

resuelto el abastecimiento de los sistemas urbanos y en un menor

porcentaje la demanda energética en las zonas rurales.

El sistema generador de energía autosustentable para la carga de

dispositivos electrónicos, utilizando una bicicleta estática es un prototipo

con gran potencial energético que se utiliza para proveer una fuente

de bajo costo de electricidad con el fin de disminuir el consumo de

electricidad de la universidad tecnológica de nogales y al mismo tiempo

disminuir el sedentarismo físico entre los jóvenes, con esto también

ayudando a mejorar el estado físico de las personas que lo utilicen.



II.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Encender un dispositivo electrónico que utilizamos cotidianamente

es posible gracias a la energía eléctrica. Dicha forma de energía es la

más empleada por el ser humano en su rutina diaria, ya que este

sistema energético es el pilar fundamental en el desarrollo de la

industria, en la tecnología y en la sociedad.

La electricidad se ha convertido en un elemento indispensable en la

vida del ser humano, gracias a esta el hombre vive con un sin número

de comodidades.

Alrededor de 2000 personas aproximadamente integran la población

de la Universidad Tecnológica de Nogales, el 95% de esta población

utiliza un dispositivo electrónico llámese celular, tableta, laptop, etc. Por

lo tanto estos equipos requieren cargarse constantemente. Eso eleva la

demanda de energía eléctrica dentro de las instalaciones de la

Universidad.

Esto nos lleva a la idea de presentar una alternativa de solución al

problema, el sistema generador de energía autosustentable para la

carga de dispositivos electrónicos, utilizando una bicicleta estática



III.- JUSTIFICACION

La falta de información, conocimiento y los altos costos que implican

las distintas formas de producción de energía, nos ha convertido en

personas dependientes de las Instituciones que producen y

comercializan la energía eléctrica.

La construcción e implementación del sistema generador de energía

autosustentable para la carga de dispositivos eléctricos, utilizando una

bicicleta estática constituye una fuente alternativa viable de producirla,

favoreciendo a los estudiantes y personal de la Universidad, este

proyecto no solo está orientado hacia la alternativa de obtener energía

eléctrica limpia, sino que también impulsa a las personas que quieran

hacer un ejercicio cardiovascular y aprovechar dicha energía

almacenándola para su posterior utilización.

Cabe señalar también que la implementación de este sistema de

energía ayudaría a disminuir la contaminación del medio ambiente

causados por la emisión de gases de los sistemas convencionales que

utilizan productos derivados del petróleo.

También se disminuirá el consumo de energía eléctrica, ya que se

bloquearían la toma corrientes de aulas, laboratorios y espacio públicos

dentro de las Instalaciones. Orillando a la población universitaria a

utilizar este sistemas de carga de dispositivos electrónicos.

Además de que al utilizar una bicicleta para generar energía

eléctrica las ventajas que se presentan debido al aprovechamiento

energético son:

Bajo costo de generación y de mantenimiento

No requieren combustibles

Ayudan a mantener un buen metabolismo del cuerpo

humano.



IV.- OBJETIVOS

Construir e implementar un sistema que genere energía eléctrica a

través de una bicicleta estática, basados en conocimientos eléctricos y

matemáticos en las instalaciones de la Universidad Tecnológica de

Nogales Sonora. Para promover el uso de energías alternativas.

Objetivos específicos

Obtener la generación de corriente alterna cuyo voltaje

encenderá un dispositivo eléctrico. (celulares, laptops,

cámaras entre otros).

Realizar la recarga de baterías para el almacenaje de

energía eléctrica para su uso posterior.

Presentar un modelo energético de bajo costo y larga vida

útil.

Promover la producción de energía limpia desde la

aplicación en la Universidad.

Impulsar el deporte en la Universidad.



V.- HIPOTESIS

El sistema generador de energía autosustentable para la carga de

dispositivos electrónicos, utilizando una bicicleta estática será capaz de

generar energía eléctrica suficiente como para cargar y encender

dispositivos eléctricos de uso cotidiano y a la vez almacenar dicha

energía para su posterior uso.

.



VI.- ANTECEDENTES

6.1 Energía Eléctrica

6.1.1 Definición

La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir,

como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a

través de un cable conductor metálico como consecuencia de la

diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus

extremos. Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito

eléctrico y se genera el movimiento de electrones a través del cable

conductor. Las cargas que se desplazan forman parte de los átomos de

la sustancia del cable, que suele ser metálica, ya que los metales, al

disponer de mayor cantidad de electrones libres que otras sustancias

son los mejores conductores de la electricidad.

6.1.2 Electricidad y la sociedad

La energía eléctrica apenas existe libre en la Naturaleza de manera

aprovechable. La electricidad tampoco tiene una utilidad biológica

directa para el ser humano, salvo en aplicaciones muy singulares, como

pudiera ser el uso de corrientes en medicina (electroshock). Sin

embargo es una de las más utilizadas, una vez aplicada a procesos y

aparatos de la más diversa naturaleza, debido fundamentalmente a su

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Metal

http://es.wikipedia.org/wiki/Naturaleza

http://es.wikipedia.org/wiki/Medicina

http://es.wikipedia.org/wiki/Electroshock



limpieza y a la facilidad con la que se la genera, transporta y convierte

en otras formas de energía. Para contrarrestar todas estas virtudes hay

que reseñar la dificultad que presenta su almacenamiento directo en los

aparatos llamados acumuladores.

La mayor parte de la energía eléctrica que se consume en la vida

diaria proviene de la red eléctrica a través de las tomas llamadas

enchufes, a través de los que llega la energía suministrada por las

compañías eléctricas a los distintos aparatos eléctricos como lavadora,

radio, televisor, etc; que se desea utilizar, mediante las

correspondientes transformaciones; por ejemplo, cuando la energía

eléctrica llega a una enceradora, se convierte en energía mecánica,

calórica y en algunos casos lumínica.

6.1.3 Generación de energía eléctrica

Actualmente la energía eléctrica se puede obtener de distintos

medios, que se dividen principalmente en:

Renovables:

Centrales termoeléctricas solares.

Centrales solares fotovoltaicas.

Centrales eólicas.

Centrales hidroeléctricas.

Centrales geo-termoeléctricas.

No renovables:

Centrales nucleares.

Combustibles fósiles.

Centrales de ciclo combinado (quemadores de gas natural).

Centrales de turbo-gas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Acumulador_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Red_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable

http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_natural

http://es.wikipedia.org/wiki/Turbina_de_gas



6.2 Bicicleta

6.3 Historia

La paternidad de la bicicleta se le atribuye al barón Karl Drais, un

inventor alemán que nació en 1785. Su rudimentario artefacto, creado

alrededor de 1817, se impulsaba apoyando los pies alternativamente

sobre el suelo.

6.3.1 Componentes

Existen diferentes tipos de bicicletas, pero básicamente todas son

similares, aunque los componentes difieran en calidad, diseño y peso,

así como en la agilidad y modalidad de uso, una bicicleta está formada

por los siguientes componentes:

Cuadro: El más común, es en forma de rombo, también llamado de

diamante o de doble triángulo. Los clásicos eran de hierro o acero; hoy

en día, pueden ser de aluminio o de titanio, o incluso de fibra de carbono

entre otros materiales.

Horquilla: Pieza formada por el tubo de dirección que sujeta el buje de

la rueda delantera; puede ser fija o con suspensión.

Ruedas: Después del cuadro, las ruedas son el elemento de mayor

importancia para el rendimiento de la bicicleta.

http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio

http://es.wikipedia.org/wiki/Titanio



Neumático: El neumático es parte de la rueda y son la combinación de

una cubierta protectora, una cámara inflable y la llanta que le da rigidez

y sirve de estructura al eje de rodadura de la bicicleta.

Transmisión: Incluye los cambios de marcha externos y cambios

internos en el buje de la rueda trasera, ambos manejados por palancas

de cambio.

Palanca de cambio: Cambiadores de marchas incluyen cambiadores de

puño y cambiadores de pulgar entre otros.

Frenos: Incluye las palancas de freno y sistemas de frenos.

Potencia: La potencia (o tija del manillar), en conjunto con la horquilla

delantera, son los componentes de una bicicleta que proporcionan una

interfaz entre sí con el tubo frontal del cuadro.

Manillar: Los manillares varían su anchura, los anchos permiten un

control a velocidades bajas mientras los estrechos son mejores para

velocidades altas, los estrechos además son convenientes en la ciudad

para escurrir entre los automóviles. Un tipo de manillar se denomina

Sillín: De los sillines existentes en el mercado, unos son delgados y

ligeros para reducir el peso mientras otros modelos anatómicos están

diseñados para el confort.

Tija de sillín: Se denomina tija al tubo de soporte del sillín.

6.3.2 Descripción

Es un medio de transporte sano, ecológico, sostenible y económico,

válido para trasladarse tanto por ciudad como por zonas rurales. Su uso

está generalizado en la mayor parte de Europa, Asia, China y la India,

siendo el principal medio de transporte en éstas. Las bicicletas fueron

muy populares en la década de 1890, y más tarde en la de 1950 y 1970.

Actualmente está experimentando un nuevo auge creciendo

considerablemente su uso en todo el mundo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1tico_de_bicicleta

http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_bicicleta

http://es.wikipedia.org/wiki/Cambios_internos

http://es.wikipedia.org/wiki/Cambios_internos



6.3.3 Aparatos inspirados en la bicicleta

Bicicleta estática: Es una máquina de ejercicios con un disco que es

accionado a través de unos pedales y con un sistema de fricción cuya

fuerza puede regularse para simular pendientes. Habitualmente dispone

de un medidor de velocidad y uno de kilometraje. Los más sofisticados

tienen contador de pulsaciones y hacen cálculos estimativos de las

calorías gastadas en el ejercicio además de registrar los datos en una

memoria.

Bicicleta electrógena: puede ser una bicicleta estática o dinámica

que permite obtener energía eléctrica del pedaleo, principalmente

usando una dinamo. Las bicicletas dinámicas electrógenas llevan

una batería, para almacenar la electricidad generada y, en su caso,

poderla emplear en un motor eléctrico.

6.3.4 Alternador

6.3.4.1 Definición

Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar

energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna

mediante inducción electromagnética. Los alternadores están

fundamentados en el principio en el que en un conductor sometido a un

campo magnético variable se crea una tensión eléctrica inducida cuya

polaridad depende del sentido del campo y el valor del flujo que lo

atraviesa. Un alternador es un generador de corriente alterna que

funciona cambiando constantemente la polaridad para que haya

http://es.wikipedia.org/wiki/Bicicleta_est%C3%A1tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Dinamo

http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_(electricidad)



movimiento y genere energía. En España se utilizan alternadores con

una frecuencia de 50 Hz, es decir, que cambia su polaridad 50 veces

por segundo y en América alternadores con una frecuencia de 60 Hz.

6.3.4.2 Componentes Principales

Un alternador consta de dos partes fundamentales, el inductor que

es el que crea el campo magnético y el inducido que es el conductor

atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo magnético.

Polea: Es la que recibe la fuerza mecánica procedente del motor térmico

de combustión a través de una correa, normalmente poli V. Esta polea

va enganchada al eje del alternador que mueve el rotor que hay en su

interior y arrastra también al ventilador, situado en el interior en los

alternadores de última generación

Inductor: El rotor, que en estas máquinas coincide con el inductor, es el

elemento giratorio del alternador, que recibe la fuerza mecánica de

rotación y además da su energía al inductor

Inducido: El inducido o estator, es donde se encuentran una serie de

pares de polos distribuidos de modo alterno y, en este caso, formados

por un bobinado en torno a un núcleo de material ferromagnético de

característica blanda, normalmente hierro. La rotación del inductor hace

que su campo magnético, formado por imanes fijos, se haga variable en

el tiempo, y el paso de este campo variable por los polos del inducido

genera en él una corriente alterna que se recoge en los terminales de la

máquina.

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna



6.3.4.3 Aplicación

La principal aplicación del alternador es el de ser utilizada como la

fundamental fuente de energía eléctrica en todo tipo de vehículos como

automóviles, aviones, barcos y trenes, desplazando a la dinamo por ser

más eficiente y económico.

6.3.5 Batería de automóvil

6.3.5.1 Definición

La batería de arranque es un acumulador y proporciona la energía

eléctrica para el motor de arranque de un motor de combustión, como

por ejemplo de un automóvil, de un alternador del motor o de la turbina

de gas de un avión. Las baterías que se usan como fuente de energía

para la tracción de un vehículo eléctrico se les denominan baterías de

tracción. Los vehículos híbridos pueden utilizar cualquiera de los dos

tipos de baterías. El arranque de un motor de combustión por medio del

motor de arranque requiere durante un breve espacio de tiempo

corrientes muy elevadas de entre cientos y miles de amperios.

6.3.5.2 Componentes

La batería tiene un determinado número de celdas, unidas por medio

de barras metálicas, cada celda acumula algo más de 2 Voltios. Las

http://es.wikipedia.org/wiki/Dinamo_(generador_el%C3%A9ctrico)

http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_arranque

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vil

http://es.wikipedia.org/wiki/Alternador_del_motor



http://es.wikipedia.org/wiki/Avi%C3%B3n


http://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADas_de_tracci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADas_de_tracci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo_h%C3%ADbrido

http://es.wikipedia.org/wiki/Amperio



baterías para automóviles tienen 6 celdas, que unidas dan un total de

12 Voltios.

Cada celda, consta de dos juegos de placas, o electrodos inmersos

en una solución de agua y ácido sulfúrico llamado electrolito.

Un juego de placas esta hecho de peróxido de plomo y el otro, de

plomo poroso

6.3.5.3 Funcionamiento

Considere la batería como lo que es, un reactor químico de plomo-

ácido. No almacena electricidad ni tampoco produce electricidad.

Cuando conectamos el interruptor del encendido, tiene lugar una

reacción química dentro de la batería. Esta reacción química continúa

hasta que la mayor parte del material activo en la batería se ha

transformado en sulfato de plomo. Llegado ese momento, las placas

positivas y negativas se vuelven químicamente similares, y la reacción

química se interrumpe por completo. En otras palabras, la batería queda

totalmente descargada.

Esta reacción de descarga se puede invertir suministrando una

corriente a la batería y restaurando así la condición original de las

substancias químicas. El sistema de carga del automóvil, el cual incluye

el alternador, es el responsable de suministrar la corriente de carga

mientras el motor está funcionando.

6.3.5.4 Inversor o Convertidor



6.3.5.5 Función

La función de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de

corriente continua a un voltaje simétrico de salida de corriente alterna,

con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el diseñador. Los

inversores se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desde

pequeñas fuentes de alimentación para computadoras, hasta

aplicaciones industriales para controlar alta potencia. Los inversores

también se utilizan para convertir la corriente continua generada por los

paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o baterías, etc, en

corriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la red

eléctrica o usados en instalaciones eléctricas aisladas.

6.3.5.6 Partes

Un inversor simple consta de un oscilador que controla a

un transistor, el cual se utiliza para interrumpir la corriente entrante y

generar una onda rectangular.

Esta onda rectangular alimenta a un transformador que suaviza su

forma, haciéndola parecer un poco más una onda senoidal y

produciendo el voltaje de salida necesario. Las formas de onda de

salida del voltaje de un inversor ideal deberían ser sinusoidal. Una

buena técnica para lograr esto es utilizar la técnica de PWM logrando

que la componente principal senoidal sea mucho más grande que las

armónicas superiores.

6.3.5.7 Características

Se pueden utilizar condensadores e inductores para suavizar el flujo

de corriente desde y hacia el transformador. Además, es posible

producir una llamada "onda senoidal modificada", la cual se genera a

partir de tres puntos: uno positivo, uno negativo y uno de tierra. Una

circuitería lógica se encarga de activar los transistores de manera que

se alternen adecuadamente. Los inversores de onda senoidal

modificada pueden causar que ciertas cargas como motores, operen de

manera menos eficiente.

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_de_potencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador

http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor

http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador

http://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje

http://es.wikipedia.org/wiki/PWM

http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_(el%C3%A9ctrico)

http://es.wikipedia.org/wiki/Inductor

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra_(electricidad)



VII.- METODOLOGIA

7.1 Enfoque Metodológico

7.2 Técnicas e Instrumentos a Emplear

FASE TÉCNICA INSTRUMENTO PRODUCTO TIEMPO

Diagnostico

Investigación Bibliotecas e Internet

Obtener información necesaria para el planteamiento del proyecto

Cinco Días

Análisis documental

Análisis del contenido

Revisión enfocada a la aprobación del proyecto

Un Día

Entrevista Cuestionario dirigido a un Ingeniero Industrial

Información para el diseño del prototipo.

Dos Días

Investigación Internet Información complementaria para la ejecución del proyecto.

Tres Días

Considerar puntos de vista

Informe dirigido a los docentes

Revisión el planteamiento del marco teórico, marco conceptual y propuesta del proyecto

Un Día

Planteamiento

Encuesta Cuestionario dirigido a la comunidad

Comprobar si solución propuestas satisface el problema propuesto

Un Día

Análisis Tabulación de la encuestas realizadas

Obtener resultados

Un Día

Considerar puntos de vista

Informe dirigido a los docentes

Verificar si la información obtenida es suficiente para la puesta en

Un Día



marcha del prototipo

Investigación Internet

Información de los

componentes del prototipo

Dos Días

Investigación Ferreterías, mecánicas y centros electrónicos

Costo general Tres Días

Planificación Información compilada

Inicio de la construcción del prototipo

Tres Semanas

Resultados

Pruebas Prototipo diseñado y construido

Verificar el funcionamiento del prototipo

Dos Días

Presentación Diapositivas Dar a conocer el proyecto

Un Día

7.3 Plan de acción

Actividades a

realizar

Información a

obtener

Medios de

registro de

información

Recursos

Fecha de

inicio y

culminación

Investigar sobre

un necesidad

social

Conocer una

necesidad de la

sociedad para

plantear una

solución

(proyecto)

Archivo digital.-

Resumen de lo

investigado

Internet y

Bibliotecas

Presentar el

primer borrador

del proyecto

Comprobar si el

proyecto cumple

los requisitos

necesarios

Archivo digital.-

Resumen de lo

investigado

Docentes

Realizar un

cuestionario

Información clave

para el diseño del

prototipo

Archivo digital.-

Resumen de lo

investigado

Ingeniero

Industrial



Investigar la

información

complementaria

del proyecto

Datos faltantes en

el marco

referencial

Archivo digital.-

Resumen de lo

investigado

Internet

Revisión de la

evolución del

proyecto

Criticas y

sugerencias para

mejorar el

proyecto

Archivo digital.-

Documento

parcial del

proyecto

Docentes

Realzar

encuesta

dirigido hacia la

sociedad

Indicar la

aceptación que

tendrá el proyecto

a través de

distintas

preguntas.

Archivo físico.-

Encuesta

dirigida al

público

Encuesta

Tabulación de

resultados

obtenidos

Conocer el nivel

de aceptación del

proyecto en

cuestión

Archivo digital.-

Gráficos de

resultados

obtenidos

Encuestas

ingresadas

Revisión y

calificación de

avances en el

proyecto

Proceso de control,

evaluación y

seguimiento de

cada una de las

actividades

realizadas

Archivo digital.-

Documento

parcial del

proyecto

Docentes

Investigación

acerca de los

elementos del

prototipo

Información sobre

el funcionamiento

y manipulación de

los mismos

Archivo digital.-

Resumen de lo

investigado

Internet y

manuales

de

electricidad

Investigación

de costos

Realizar un

presupuesto para

adquirir los

materiales

necesarios.

Archivo digital.-

Tabla de costos

Ferreterías,

mecánicas

y centros

electrónicos



Construcción

del prototipo

Taller

Mecánico

Comprobar el

funcionamiento

del proyecto

Realizar las

pruebas

necesarias y

corregir errores en

el prototipo

Archivo digital.-

Tabla de

resultados

Bicicleta

estática

generadora

de

electricidad

Pre defensa del

proyecto

Dar a conocer

todo lo investigado

y defender el

proyecto con la

aplicación del

prototipo

Archivo digital.-

Diapositivas y

CD.

Documento

físico.-

Proyecto escrito.

Elemento físico.-

Prototipo.

Aula de

clases,

laptop,

proyector

.

7.4 Plan de trabajo

Fase /Actividad 1: Diagnóstico

Competencia a desarrollar: Habilidades para buscar, obtener, procesar y comunicar información y

transformarla en conocimiento

Estrategia de

aprendizaje

Actividad/

tarea

Ejes

trasversales

Recursos Responsables Tiempo y

Fechas

Tipos de lectura

Buscar

información y

datos para el

desarrollo del

proyecto

Desarrollo del

pensamiento

Internet y

Bibliotecas

Gabriel López Sara Torres Juan Lujan

Considerar

extremos

Comprobar si

el proyecto

cumple los

Desarrollo del

pensamiento

Docentes Gabriel López Luis Medina



requisitos

necesarios

Considerar

Alternativas

Información

clave para el

diseño del

prototipo

Desarrollo del

pensamiento

Ingeniero

Industrial

Gabriel López Luis Medina

Esquemas de

organización

Datos

faltantes en

el marco

referencial

Introducción a la

comunicación

científica.

Internet Gabriel López Luis Medina Sara Torres Juan Lujan

Considerar

puntos de vista

Criticas y

sugerencias

para mejorar

el proyecto

Desarrollo del

pensamiento

Docentes Gabriel López Luis Medina Sara Torres Juan Lujan

Fase /Actividad 2: Planteamiento

Competencia a desarrollar: Elaborar nuevas ideas y llevarlas a la práctica, teniendo una visión

estratégica de los problemas que ayude a marcar y cumplir los fines previstos.

Estrategia de

aprendizaje

Actividad/

tarea

Ejes

trasversales


Fechas

Considerar

Alternativas

Indicar la

aceptación que

tendrá el

proyecto a

través de

distintas

preguntas

Desarrollo del

pensamiento

Encuesta Gabriel López Luis Medina



Análisis

Conocer el

nivel de

aceptación del

proyecto en

cuestión

Desarrollo del

pensamiento

Encuestas

ingresadas

Considerar

puntos de vista

Proceso de

control,

evaluación y

seguimiento de

cada una de

las actividades

realizadas

Desarrollo del

pensamiento

Docentes Gabriel López Luis Medina Sara Torres Juan Lujan

Tipos de lectura

e organizadores

gráficos

Información

sobre el

funcionamiento

y manipulación

de los

elementos del

prototipo

Desarrollo del

pensamiento,

introducción a la

comunicación

científica.

Internet

Gabriel López Luis Medina Sara Torres Juan Lujan

Investigación

Investigación

de costos:

realizar un

presupuesto

para adquirir

los materiales

necesarios.

Organización del

Aprendizaje

Ferreterías,

mecánicas y

centros

electrónicos

Gabriel López Luis Medina

Planificación Construcción

del prototipo

Desarrollo del

pensamiento,

organización del

aprendizaje

Taller

mecánico

Sara Torres Juan Lujan



Fase /Actividad 3: Resultados

Competencia a desarrollar: Comprensión de sucesos, predicción de consecuencias y habilidades para

proponerse objetivos, planificar y gestionar proyectos con el fin de conseguir lo previsto

Estrategia de

aprendizaje

Actividad/

tarea

Ejes

trasversales


Fechas

Planificación Pruebas de

control

Desarrollo del

pensamiento

Prototipo Gabriel López Luis Medina

Considerar

puntos de vista

Presentación

del proyecto

Introducción a la

comunicación

científica.

Diapositivas y

prototipo

terminado

Gabriel López Luis Medina Sara Torres Juan Lujan

7.5 Tiempo Estimado del Proyecto

Fase/

Act.

Descripción Programa Semanal Responsables Tiempo y

Fechas

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Gabriel López Luis Medina Sara Torres Juan Lujan

1 Diagnostico x X x x 45 horas

2 Planificación x x x x x x x 120 horas



VIII.- RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS

Para tener un mejor panorama sobre lo que se va a hacer en el

proyecto hemos acudido con expertos en distintas área, Mecatrónica,

Industrial, Sistemas de Computo con el fin buscar un asesoramiento al

momento de diseño, desarrollo y optimización del prototipo, ya sea en

cuanto a materiales, mano de obra.

I. ¿Para nuestro proyecto sería mejor adaptar una bicicleta común o una

bicicleta estática?

Pues una bicicleta normal no sería una mala opción debido a la facilidad con la

que se la puede conseguir, pero para menores problemas en la adaptación y

además de poderla transportar con mayor comodidad sería más practico el empleo

de una bicicleta estática.

II. En lo relacionado con el alternador ¿Podemos utilizar cualquier alternador o

necesitamos un modelo específico?

No hay la necesidad de buscar un modelo de alternador específico, pero en lo

que si se tiene que fijar es el voltaje y amperaje que el alternador entregará y

también en cuantas revoluciones necesitará para funcionar de una manera óptima.

III. ¿Sería mejor utilizar una batería de automóvil o un acumulador?

Si revisamos lo conceptos un acumulador es una celda que retiene cierta

cantidad de energía en su interior, suministrada externamente, a través de un

proceso electroquímico, y la batería es el conjunto de estas celdas para lograr los

voltajes necesarios, pudiendo ser ácida o alcalina en función de la naturaleza del

electrolito, siendo así podrían ocupar cualquiera de los dos.

IV. Cuando modifiquemos la bicicleta estática ¿Cuáles son los posibles

problemas que podríamos tener al momento de soldar y cómo podemos

solucionarlos?

Los problemas podrían ser: porosidad, mordeduras y fisuras. En la porosidad

las causas serian por corrientes de aire, por alambre sucio, pistola demasiado

inclinada y buza obstruida. La solución sería ubicar paneles protectores, limpiar el

alambre, ubicar los ángulos adecuados de trabajo, y retirar las chispas.



V. ¿Con que tipo de soldadora es recomendable trabajar para la elaboración

de nuestra bicicleta estática?

Con el proceso MIC-MAG debido a que con este tipo de soldadora existe poca

deformación por efecto de calor, se utiliza para trabajos de producción y de fácil

manipulación, en el cordón no hay presencia de escoria

VI. ¿Qué material debemos utilizar con esta soldadora?

Alambre número 9 y tanque de gas de CO2

VII. ¿Qué medidas de seguridad debemos tomar?

Para seguridad en el proceso MIC se debe utilizar ropa gruesa tipo jeans,

guantes de cuero, una careta de soldar, mascarilla, una capucha, y un delantal de

cuero. De ser posible un extractor de gases para evitar los gases tóxicos.

8.2 Factibilidad

El proyecto en mención es factible, ya que debido a su capacidad de

generar energía eléctrica totalmente limpia y renovable es una de las

opciones más rentables para evitar la contaminación medioambiental.

Para comprobar la factibilidad del proyecto se ha puesto en

consideración los medios, recursos y demás aspectos que se requieren

para realizar el proyecto como son:

Recurso humano: Debido a la facilidad de construcción de este producto

se ha determinado que no hay necesidad de personal especializado.

Recurso económico:

ELEMENTO COSTO

Bicicleta Estática (usada) 1200.00

Banda de Automóvil 80.00

Eje Central 250.00

Pedales 250.00

Pintura 100.00



Alternador (usado) 750.00

Convertidor de Energía 500.00

Batería de Automóvil (usada) 450.00

TOTAL 3580.00

Este producto va dirigido a la clase media y media alta debido a que

su costo es algo elevado, pero esta inversión nos ayudará a mejorar

nuestro estado físico y economía al ahorrar un cierto porcentaje del

consumo eléctrico.

Recursos materiales: En lo que concierne con los materiales, no existe

mayor problema, son sencillos de conseguir ya que estos se

encuentran en centros ferreteros, mecánicas y auto lujos de la ciudad.

Tiempo de construcción: El lapso de tiempo mínimo para la

construcción del prototipo es de cinco días.

Beneficio al medio ambiente: Al brindar a la sociedad una alternativa de

energía limpia y renovable esta se ha dado cuenta que con este

proyecto se podrá reducir la contaminación al mismo tiempo que cuida

su bolsillo y mejorara su estado físico.



8.3 Diseño propuesto

8.4 Materiales

Bicicleta estática para adulto

Llanta de bicicleta.

Alternador de vehículo 12V 50A 23100-H7700.

Batería de un automóvil.

Inversor de corriente.

Bandas de transmisión.

Cables pasa corriente.

Aparatos electrónicos a cargar.



REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Manual del montador electricista: el libro de consulta del electrotécnico.

(1994). Terrell Croft, Cliffort L. Carr, John H. Watt

Corina Schmelkes/ Nora Elizondo Schmelkes (2010). Manual para la

presentación de anteproyectos e informes de investigación.

http://www.mundocaracol.com/bicicletos/historia.asp


http://es.wikipedia.org/wiki/Inversor_(electr%C3%B3nica)

http://www.aficionadosalamecanica.net/alternador-reg.htm

http://aprendemostecnologia.org/2008/08/28/sistema-simple-de-poleas-con-

correa/

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_pol_

multiplicador.htm

http://html.rincondelvago.com/el-regulador.html

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadPotenciaResist.htm

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cinematica/circular1/circular1.htm

universidad tecnologica de nogalesutnogales.edu.mx/tic/cadesarrollosw/docentes/sistema generador...

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